Learning Objective
- Compare the relative penetrating power of the three types of nuclear radiation
Key Points
- Los productos de desintegración radioactiva que discutiremos aquí son alfa, beta y gamma, ordenados por su capacidad de penetrar la materia. Alfa denota la partícula más grande, y penetra la menor.,
- Las partículas alfa llevan una carga positiva, las partículas beta llevan una carga negativa, y los rayos gamma son neutros.
- Una partícula alfa se compone de dos protones y dos neutrones unida.
- Las partículas Beta son electrones de alta energía.
- Los Rayos Gamma son ondas de energía electromagnética, o fotones.
Términos
- partícula alfa una partícula que consiste en dos protones y dos neutrones unidos entre sí, idénticos a un núcleo de helio.
- partículas beta un electrón de alta energía liberado durante la desintegración beta.,
- gamma rayHigh-onda de energía electromagnética.
- isotopea variante de un elemento químico particular, que comparte el mismo número de protones que otros átomos del elemento, pero difiere en su número de neutrones.
la desintegración radiactiva ocurre cuando un núcleo atómico inestable pierde energía al emitir energía en forma de partículas emitidas u ondas electromagnéticas, llamadas radiación. Los isótopos son átomos del mismo elemento (por lo tanto tienen el mismo número de protones) que difieren en el número de neutrones en su núcleo., Algunos isótopos de un elemento dado son más inestables que otros, causando una reacción nuclear que libera energía para lograr una configuración nuclear más estable. Estos isótopos son radiactivos, y se conocen como «radioisótopos».»
tipos de desintegración
hay muchos tipos de partículas emitidas y radiación que los radioisótopos producen cuando se desintegran. Los tipos que discutiremos aquí son: alfa, beta y gamma (enumerados en aumentar la capacidad de penetrar en la materia). La desintegración alfa se ve sólo en elementos más pesados mayores que el número atómico 52, telurio., Los otros dos tipos de decaimiento se ven en todos los elementos.
composición Alfa, Beta, Gamma
Las partículas alfa llevan una carga positiva, las partículas beta llevan una carga negativa, y los rayos gamma son neutros. Las partículas alfa tienen mayor masa que las partículas beta. Al pasar partículas alfa a través de una ventana de vidrio muy delgada y atraparlas en un tubo de descarga, los investigadores encontraron que las partículas alfa son equivalentes a los núcleos de helio (He). Otros experimentos mostraron la similitud entre la radiación beta clásica y los rayos catódicos; ambos son corrientes de electrones., Del mismo modo, se encontró que la radiación gamma y los rayos X eran similares a la radiación electromagnética de alta energía.
los tres tipos de radiación tienen diferentes niveles de poder penetrante. El poder penetrante se refiere a la energía con la que las partículas de radiación son expulsadas del átomo. Cuanto mayor sea la energía, más partículas o luz producida por la desintegración radiactiva penetrarán en una sustancia.
de la Desintegración Alfa
Una partícula alfa (α\alpha) se compone de dos protones y dos neutrones unida. Este tipo de radiación tiene una carga positiva (debido a la presencia de dos protones). Una partícula alfa a veces se representa usando el símbolo químico He2+, porque tiene la misma estructura que un átomo de helio que carece de sus dos electrones, de ahí la carga total de +2., Su tamaño masivo (en comparación con las partículas beta, por ejemplo) significa que las partículas alfa tienen un poder de penetración muy bajo. El poder de penetración describe la facilidad con la que las partículas pueden pasar a través de otro material. Dado que las partículas alfa tienen un bajo poder de penetración, la capa exterior de la piel humana, por ejemplo, puede bloquear estas partículas.
la desintegración alfa ocurre porque el núcleo de un radioisótopo tiene demasiados protones. Un núcleo con demasiados protones causa repulsión entre estas cargas similares. Para reducir esta repulsión, el núcleo emite una partícula α., Ejemplos de esto se pueden ver en la desintegración del americio (Am) a neptunio (Np).
desintegración Beta
en núcleos radiactivos con demasiados neutrones, un neutrón puede convertirse en un electrón, llamado partícula beta. Las partículas Beta (β) tienen un mayor poder de penetración que las partículas alfa (son capaces de pasar a través de materiales más gruesos como el papel).
durante la desintegración beta, el número de neutrones en el átomo disminuye en uno, y el número de protones aumenta en uno. Efectivamente, un neutrón se convirtió en un protón en el núcleo en descomposición, en el proceso de liberación de una partícula beta., Dado que el número de protones antes y después de la desintegración es diferente, el átomo ha cambiado en un elemento diferente.
desintegración Gamma
algunas reacciones de desintegración liberan energía en forma de ondas electromagnéticas llamadas rayos gamma. La radiación Gamma (γ) es parte del espectro electromagnético, al igual que la luz visible. Sin embargo, a diferencia de la luz visible, los humanos no pueden ver los rayos gamma, porque tienen una frecuencia y energía mucho más altas que la luz visible. La radiación Gamma no tiene masa ni carga. Este tipo de radiación es capaz de penetrar la mayoría de las sustancias comunes, incluidos los metales., Las únicas sustancias que pueden absorber esta radiación son el plomo grueso y el hormigón.
Las reacciones de desintegración Gamma ocurren si la energía del núcleo del radioisótopo es demasiado alta, y el número atómico resultante y la masa atómica permanecen sin cambios durante el curso de la reacción.
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